건설재료학

목차

제 1 장 총 론

제 2 장 시멘트

제 3 장 혼화재료

제 4 장 골재 및 물

제 5 장 콘크리트

제 6 장 특수콘크리트 (I)

제 7 장 콘크리트 시공

제 8 장 거푸집 및 동바리

제 13 장 콘크리트 균열

제 14 장 콘크리트 내구성

제 15 장 특수 콘크리트 (II)

제 9 장 역청재료

제 10 장 목재

제 11 장 석재

제 12 장 고분자 재료

제 13 장 콘크리트의 균열

제 14 장 콘크리트의 내구성

제 15 장 특수 콘크리트

참고문헌

본문내용

물-시멘트 비의 감소, 폴리머에 의한 미세한 공극의 충전, 폴리머와 계면활성제에 의한 공기 연행의 상승효과 때문이다.
(3) 용도
ㆍ보수, 개수 공사용 재료로써 폴리머 모르타르 및 페이스트로 이용
ㆍ접착용 모르타르, 방수재, 포장재, 방식재, 라이닝재로 사용
3. 폴리머 콘크리트
결합재로써 시멘트와 같은 무기질 시멘트를 전혀 사용치 않고 폴리머만으로 골재를 결합시켜 콘크리트를 제조 한 것으로 플라스틱 콘크리트 또는 레진 콘크리트
(resin concrete)라고 부른다.
(1) 제조 방법
(가) 재료
ㆍ폴리머 결합재 - 열경화성 수지 : 에폭시, 폴리우레탄, 페놀 등
- 타아르 변성 수지 : 타아르 에폭시, 타아르 우레탄
- 비닐 모너머 : 메칠메타클레이트
ㆍ충전재 : 증량 효과를 목적으로 사용
중질 탄산칼슘, 실리카, 플라이 애시 등이 이용
함수율은 0.5% 이하이어야 한다.
ㆍ골재 : 강자갈, 강모래, 규사, 규석, 쇄석, 쇄사, 인공경량골재
골재는 반드시 건조시켜 함수율 0.5% 이하로 해야 한다.
ㆍ기타 재료 :액상인 폴리머는 그 자체만으로 경화하지 않기 때문에 믹싱 할 때
경화제, 경화촉진제 등을 첨가시켜 사용 한다.
(나) 비비기 - 기계 비빔
ㆍ골재와 충전재를 강제 믹서 속에서 충분히 섞는다.
ㆍ소정량의 폴리머 결합재에 경화제, 경화 촉진제 등을 첨가해서 1~3분간 잘 혼합한 후 믹서 속에 넣고 계속적으로 3~5분간 작동시킨다.
(다) 타설
ㆍ바닥 표면의 함수율이 8 ~ 10% 이하가 되도록 건조시킨다.
ㆍ폴리머 콘크리트의 1회 타설 깊이는 5 ~ 10cm 정도, 최대 30cm 이하가 되도 록 하는 것이 바람직하다.
ㆍ타설 은 가급적 빨리 끝내야하며 진동기를 사용하여 충분히 다진다.
ㆍ거푸집을 사용할 때는 적합한 박리제(실리콘 등)를 바른다.
(라) 양생 - 상온양생법, 가열양생법, 병용방식
ㆍ상온양생법 :경화제의 선택과 첨가 율 조정만으로 경화시킨다.
한냉지, 동절기 공사에는 시공면의 온도가 50oC 내외 유지
(2) 성질
(가) 경화 전 성질
ㆍ워커빌리티 - 폴리머의 점도 및 결합재 량의 영향
액상 폴리머의 고점도로 인하여 시멘트 콘크리트에 비하면
워커빌리티가 현저히 떨어진다.
ㆍ경화 시간 - 경화제나 경화 촉진제의 종류와 첨가율을 적당히 선택함으로서
경화시간을 광범위하게 조절 할 수 있다. 시멘트 콘크리트에 비해 속경성 이므로 타설 후 1~3시간 이내에 탈형이 가능하다.
ㆍ경화 수축 - 시멘트 콘크리트는 경화 후 건조에 의해 수축하지만 폴리머
콘크리트는 경화 시 에 상당한 수축을 일으킨다.
치수의 정밀도가 요구되는 경우, 라이닝재, 보온재로 사용하는 경우 문제가 된다.
재령 24시간에서 3000x10-6 ~ 6000x10-6
(나) 경화 후 성질
ㆍ강도
① 조기에 고강도 발현 → 단면의 축소 - 경량화 가능
② 폴리머 결합재는 골재에 대한 접착성이 우수하고 그 자체의 강도도 높기 때문에 폴리머 콘크리트의 강도는 골재의 강도에 의존한다.
③ 폴리머 콘크리트는 내열성이 약한 폴리머 결합재로 이루어졌기 때문에 온도 의존성이 높으며 특히 50℃ 이상에서 영향이 현저하다.
ㆍ탄성계수 및 크리프
① 폴리머 콘크리트의 탄성계수는 시멘트 콘크리트 보다 작다.
② 폴리머 콘크리트의 크리프는 폴리머 결합재의 종류 및 양에 따라 다르고 온도 의존성이 크지만 상온에서는 시멘트 콘크리트와
큰 차이가 없다.
ㆍ방수성 및 내동결융해성
완전한 수밀성, 氣密性(기밀성)의 조직 구조를 갖기 때문에 흡수 및 투수에 대한 저항성과 수증기, 공기, 기타 기체의 투과에 대한 저항이 우수하다.
ㆍ접착성
시멘트 콘크리트, 석재, 타일, 금속, 목재, 벽돌 등과 같은 각종 건설 재료에
잘 접착된다.
폴리머 결합재의 종류, 피착제의 성질, 사용 조건 등에 따라 다르다.
ㆍ내약품성
내약품성이 불량한 성분을 함유치 않고 水密性인 조직 구조가 형성되기
때문에 우수한 내약품성을 갖는다.
ㆍ기타 성질
내마모성, 내충격성 및 전기 절면성이 양호하다.
(3) 용도 - 건설 재료로 이용
일반으로 폴리머 모르타르는 현장 시공되지만 강화 플라스틱 복합판, 인조 대리석 등과 같은 공장제품에도 이용된다.
4. 폴리머 함침(含浸)콘크리트
시멘트계의 재료를 건조시켜 미세한 공극에 액상 모노머를 함침ㆍ중합시켜 일체화
시킨 콘크리트이다.
고강도로서 내구성이 좋고 내수성이 있어 화학약품 등이 침투하는 것을 막을 수 있다.
(1) 제조 방법
(가) 재료
ㆍ폴리머 함침재 :
메칠 메타클레이트나 스틸렌과 같은 低粘度 화합물(보통 함침용 모노머라고 한다)이 사용된다.
ㆍ피함침재 :
① 공장제품 - 시멘트 콘크리트 성형품, 파이프, 파일, 석면
스레트, 석고제품 등
② 현장 폴리머 함침공법 - 기존의 경화한 시멘트 콘크리트
현장 자체가 피침재 이다.
ㆍ현장 폴리머 함침공법
기존의 시멘트 콘크리트 표면을 충분히 건조 시킨 후 적당한 방법으로 그 위에 함침용 모노머를 저류하여 자연 함침 시키고 열중합을 한다.
① 건조정도가 시공 후 폴리머 함침 콘크리트 성질에 영향을 주기 때문에 충분히 건조 시킨다.
② 함침용 모노머의 저류는 건조 시킨 피함침재를 상온까지
냉각 시킨 후 한다.
③ 시공 후 함침 깊이 확인
폴리머 함침 깊이 : 20 ~ 30 mm 정도
(2) 성질
(가) 강도 :
ㆍ폴리머 함침에 의해 피함침재의 강도는 크게 증가한다.
피함침재의 성질, 모노머의 종류, 함침 처리 조건 등에 따라 다르다.
ㆍ피함침 콘크리트 속에 있는 공극이 폴리머로 채워져 치밀하고 균일한 재료로 되기 때문이다.
(나) 변형성 :
ㆍ탄성계수 : 30 ~ 80% 증가
ㆍ압축변형도 : 2배 정도 증가
ㆍ응력 - 변형도 곡선 형상은 시멘트 콘크리트에 비해 직선적이다.
(다) 내구성 :
ㆍ 유기 용액 제를 제외하고는 내약품성이 강하다.
ㆍ내구성이 우수하다.
(3) 용도
ㆍ공장제품의 실용화 - 전력 케이블용 다공관, 보도판, 파이프,
방사성 폐기물 수납 용기
ㆍ현장 폴리머 함침 공법 적용 예 - 기존의 콘크리트 구조물 표면의 경도 나 강도, 수밀성, 내약품성, 염화물 이온의 침투나 중성화에 대한 저항 성, 내마모성이 향상된다.

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